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文档简介
高级中学名校试卷PAGEPAGE1浦东新区2024学年度第一学期期末教学质量检测(一模)高三物理试卷考生注意:1.试卷共7页,满分100分,考试时间60分钟。2.本考试分设试卷和答题纸。全卷包括六大题。3.答题前,务必在答题纸上填写姓名、学校、准考证号,并将核对后的条形码贴在指定位置上。作答必须涂或写在答题纸上,在试卷上作答一律不得分。4.标记“简答”和“计算”的问题,必须给出必要的文字说明和计算步骤。1.上海慧眼9月的中秋,台风“贝碧嘉”登陆上海。上海中心里的镇楼神器——“上海慧眼”在默默地守护着这座摩天大楼,如图(a)所示。“上海慧眼”是一个阻尼器,位于大楼的顶层。它由钢索悬吊起一个带有底盘的重物构成,如图(b)所示。当传感器探测到大楼受到风力晃动时,计算机系统会控制阻尼器朝着与大楼晃动的反方向运动。(1)钢索对阻尼器的拉力是由于()的形变而产生的。A.钢索 B.阻尼器(2)若把某段时间内阻尼器的运动看成水平方向的等幅振动,振幅为70cm,则一个周期内阻尼器经过的路程为__________cm。(3)台风时期,阻尼器的振动()受迫振动。A.是 B.不是(4)设t0时刻阻尼器的机械能为E0,之后t1时刻阻尼器的机械能为E1,如图(c)所示。该过程中,控制系统对阻尼器()A.不做功 B.做负功 C.做正功【答案】(1)A(2)(3)A(4)C【解析】【小问1详析】根据弹力产生的本质可知,钢索对阻尼器的拉力是由于钢索的形变而产生的。故选A。【小问2详析】一个周期内阻尼器经过的路程为cm【小问3详析】台风时期,阻尼器在台风风力的作用下做受迫振动。故选A。【小问4详析】由图(c)所示,阻尼器的机械能增加,则控制系统对阻尼器做正功。故选C。“鹊桥”中继卫星“鹊桥”中继卫星可以对通信信号进行中继中转,帮助中国科学家获取月球背面的信息,成功地从月球背面采集土壤并返回地球。2.某段时间内中继卫星向地球发射了一种电磁波。当接收器的频率设置为f0时,接收到的能量最大,产生“电谐振”现象。则中继卫星发射的电磁波频率约为()A.2f0 B.f0 C. D.3.科学家在传回地球的电磁信号中分离出一列如图(a)所示的正弦波,传播方向向右。从该时刻起经过周期,波形为()A. B.C. D.4.用运载火箭把“鹊桥”发射升空时,如图(b)所示水平风速为v1,当v1增大时,要保持火箭相对于地面的速度v不变,则火箭相对于空气的速度v2需要()A.减小 B.增大 C.不变5.如图(c)所示为地球赤道所在平面的剖视图。地球半径为R,地球视为球体。①若地表重力加速度为g,则距离地心R处的重力加速度为______。A.(-1)gB.C.gD.g②若以R为边界,图(c)的阴影区分布着磁感应强度为B的匀强磁场。火箭升空的过程中,产生的一个比荷为k的带电粒子以正对地心的方向射入该匀强磁场,其轨迹恰与地表相切。则该带电粒子在匀强磁场中运动的时间为______。A.B.C.D.【答案】2.B3.D4.B5.①.D②.C【解析】【2题详析】当电磁波的频率和振荡电路的固有频率相同时,会产生电谐振,振荡电流的振幅最大,接收电路产生的振荡电流最强,接收到的能量最大。故选B。【3题详析】根据波的平移法可知,从该时刻起经过周期,波形向右平移12波长,为D项所示。故选D。【4题详析】速度的分解关系如图当v1增大时,要保持火箭相对于地面的速度v不变,v2需要增大。故选B。【5题详析】①[1]根据万有引力与重力的关系有解得故选D。②[2]粒子运动轨迹如图设粒子运动的半径为,根据几何关系有解得设粒子运动的圆心角为,满足解得根据洛伦兹力提供向心力有则粒子运动的时间为解得故选C。6.位移传感器我们对传感器并不陌生,在很多物理实验中我们已使用过传感器,如位移传感器。(1)小明用DIS实验探究小车加速度与其质量的关系,如图(a)所示。先调整好实验器材,然后进行以下操作。其中实验顺序合理的是()①点击“选择区域”,计算机自动计算出加速度值。②保持钩码个数不变,在小车上增加配重片改变小车质量,重复实验。③点击“开始记录”并释放小车,当小车到达终点时,点击“停止记录”,得到v-t图像A.①②③ B.①③② C.②①③ D.③①②(2)另一位同学没有使用位移传感器,而是在A点固定一个光电门传感器,改变配重片数目,记录小车总质量m。由静止释放小车,测出小车经过A时的瞬时速度v,由实验数据作图,得出加速度与质量的关系。实验中每次释放小车的位置()A.必须相同 B.可以不同(3)小红利用自带位移传感器的小车在水平导轨上进行碰撞实验。通过传感器采集到的数据,得到小车①和小车②对应的v–t图像,如图(b)所示,取向右为正方向。①若箭头代表t=0时刻的速度方向,则根据v–t图像,t=0时刻两车的相对位置为___.A.B.C.D.②若小车①质量m1=0.169kg,可得小车②质量m2为_________kg。(保留三位有效数字)【答案】(1)D(2)A(3)①.C②.1.40【解析】【小问1详析】根据实验操作顺序,应先点击“开始记录”并释放小车,当小车到达终点时,点击“停止记录”,得到v-t图像;再点击“选择区域”,计算机自动计算出加速度值;再重复实验即可。故选D。【小问2详析】探究加速度与质量的关系,应控制拉力不变,设拉力为F,由牛顿第二定律可知小车加速度小车由静止释放,做初速度为零的匀加速直线运动,设小车释放位置到光电门的距离为x,由匀变速直线运动的速度—位移公式得解得当2Fx不变时图线是一条过原点的直线,可得出在力F一定时,加速度与质量成正比,因此需要控制x不变,实验中每次释放小车的位置必须相同。故选A。【小问3详析】①[1]由图可知①车速度为正,②车速度为0。故选C②[2]两车发生碰撞后,速度为0.146m/s,根据动量守恒定律有解得7.有一种反射式光纤位移传感器,其结构如图(c)所示。两光纤可等效为圆柱状玻璃丝M、N。光纤的折射率为n。M、N下端横截面齐平且与被测物表面平行。激光在M内多次全反射后从下端射向被测物体,经被测物体表面反射至N下端,该光线与竖直方向的夹角为θ,如图所示。(1)从图示位置起,增大角i,则角θ将()A.减小 B.增大 C.不变(2)若n=,当激光在M内恰好发生全反射时,sinθ=__________。【答案】(1)A(2)【解析】【小问1详析】从图示位置起,增大角i,光从M下端横截面折射出光纤的入射角为,入射角将减小,则折射角θ将减小。故选A。【小问2详析】由题意可知,当光在两侧刚好发生全反射时,设入射角为,则从M下端面出射的光与竖直方向夹角为,光在M下端与竖直方向的夹角为,由全反射临界条件得又根据折射定律得联立解得海上航行小方同学暑假里乘船出海进行了一场海上航行。第一次坐船的他发现了很多有趣的物理现象。8.一节电容电池的电容为C,满载电荷量为Q,此时电压为U。小方将其充满电后带上船使用,当它的电压为0.5U时,电池的电容为C′,电荷量为Q′,则()A.C′=0.5C B.C′=C C.Q′=0.5Q D.Q′=2Q9.为了节能,船上的阳台房设定:只有在阳台门关闭,并且室内温度高于预设空调温度时,空调系统两端的电压可以达到工作电压,空调才会制冷。小方同学就想用带内阻的电源E、电阻R、热敏电阻RL(温度升高,电阻急剧增大)和开关S(模拟阳台门开与关)模拟出空调的制冷机制。①能够符合上述制冷逻辑的等效电路图为______。A.B.C.②现有RL1和RL2两种热敏电阻,其电阻R随温度t的变化关系如图(a)所示,保持其他条件不变,在上题制冷逻辑的情况下,要得到较低的预设温度,应该选用______。AB.10.在海上航行的日子里,小方同学发现了一个漂浮在海上的“充电宝”。它是一个充电站,其原理是利用海浪带动浪板上下摆动,从而带动发电线框以角速度ω进行单向的逆时针匀速转动,并向外输出电流,其结构如图(b)所示。线框ab两端的电压有效值为U。①若从中性面开始计时,取初始电流方向为正。则t时刻ab两端的电压方程u(t)为______。A.B.C.D.②若将“充电宝”ab两端的交变电压输入自耦变压器后输出到如图(c)所示电路,当滑片处于线圈中点位置时,输出端的电压有效值Ucd=______。③利用cd的输出电压给图(d)所示电路供电,cd端口作为电源,其内阻恒定为r。当开关K断开时,内阻功率为P1;K闭合时,内阻功率为P2。若两种情况下cd的输出功率相等,则______。A.;B.;C.;D.;【答案】8.BC9.①.B②.A10.①.C②.2U③.D【解析】【8题详析】AB.电容大小由电容器自身决定,与电压、电荷量大小无关,即有故A错误,B正确;CD.根据电容的定义式有,结合上述解得故C正确,D错误。故选BC。【9题详析】①[1]A.开关S模拟阳台门开与关,开关闭合后,当温度升高时,热敏电阻接入电阻增大,电路总电阻增大,干路电流减小,内电压减小,路端电压增大,通过开关的电流增大,通过空调系统的电流减小,空调系统两端承受电压减小,空调系统不能够制冷,故A错误;B.开关S模拟阳台门开与关,开关闭合后,当温度升高时,热敏电阻接入电阻增大,电路总电阻增大,干路电流减小,内电压减小,路端电压增大,即空调系统两端电压增大,空调系统能够正常工作制冷,故B正确;C.开关S模拟阳台门开与关,开关闭合后,当温度升高时,热敏电阻接入电阻增大,电路总电阻增大,干路电流减小,空调系统两端承受电压减小,空调系统不能够制冷,故C错误故选B。②[2]若要得到较低的预设温度,即在升高相同温度时,热敏电阻增大的电阻较多,电流改变值较大,空调系统承担的电压较大。故选A。【10题详析】①[1]若从中性面开始计时,取初始电流方向为正。则t时刻ab两端的电压方程故选C。②[2]当滑片处于线圈中点位置时,原副线圈匝数比为,原线圈电压有效值根据电压匝数关系有解得③[3]当开关K断开时,内阻功率为P1,则有,K闭合时,内阻功率为P2,则有,根据题意有由于电源输出功率根据对勾函数的功率可知开关闭合后,电路总电阻减小,干路电流增大,电源内阻的功率增大,则有故选D。相互作用的电荷两电荷之间可以通过“场”来进行相互作用。如图(a)所示,在xOy平面内有等量异种点电荷p1和p2,p1的电荷量为+q,坐标为(0,0),p2的电荷量为-q,坐标为(R,0)。11.若平面内坐标(0.25R,0)处的电势为φA,坐标(0.75R,0)处的电势为φB。则()A. B. C.12.若将试探电子从(0.25R,0)处沿x轴移动到(0.75R,0)处,选无穷远处电势为零。不考虑电子对电场的影响,则电子电势能Ep随坐标x的变化图像可能为()A. B.C. D.13.如图(b)所示,某时刻p1和p2分别具有沿着两个坐标轴的速率v,由于运动的电荷会产生磁场,该时刻p2所在位置的磁感应强度为B,静电力常量为k。①(计算)求该时刻p1对p2的总作用力大小F_______。②该时刻坐标(R,0)处的磁感应强度,其中c为光速,k为静电力常量。根据单位制的知识可知指数λ的值为______。A.B.C.D.【答案】11.A12.C13.①.②.D【解析】【11题详析】p1和p2间的电场方向向右,根据沿电场线方向电势逐渐降低可知,。故选A。【12题详析】p1和p2连线中点电势为0,根据,可知电子电势能由负值逐渐增大到正值;根据可知图像的斜率代表电场力,试探电子从(0.25R,0)处沿x轴移动到(0.75R,0)处,电场力先减小后增大。故选C。【13题详析】①[1]p1对p2的作用力包括库仑力与洛伦兹力,二者方向垂直,根据力的合成可知②[2]根据可知1T=根据可知根据题中可知解得故选D。14.疯狂过山车图(a)是游乐园常见的“疯狂过山车”项目,该系统结构可以简化成图(b)的“单棒”模型。导体棒在ab处由静止释放,先经直轨道到达cd处,然后沿切线进入光滑圆弧轨道,圆弧轨道的底端ef又与足够长的光滑水平导轨相切。图中两导轨之间的阴影区域是一个正方形,其内有竖直向下的匀强磁场。(重力加速度g取10m/s2)(1)若导体棒在直轨道ac(bd)上的动摩擦因数μ=0.5,圆弧轨道ce(df)的半径r=2m,角度θ=37°,释放高度H=3m,导体棒质量m=1kg。则:①导体棒在直轨道ac(bd)上运动的加速度大小a=_________m/s2,1s末重力的瞬时功率P1=__________W。(2)导体棒到达圆弧轨道的底端ef处对轨道的压力大小。(3)已知定值电阻为R,导体棒电阻为R0,水平导轨间距为l,磁场的磁感应强度大小为B。导体棒以速度v0进入正方形阴影区域磁场后,受到一个水平向右的外力F作用。①在图(c)中标出通过导
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